Метод разработки бурение, страница 99

небольшое количество жидкости. Затем кран снова закрывают и на период твердения раствора устанавливают контроль за избы­точным давлением, возникающим, например, вследствие нагрева жидкости в колонне под влиянием гидратации раствора.

При цементировании длинных колонн сигнал об остановке верхней пробки приходит на поверхность и фиксируется маномет­ром на устье с запозданием на несколько секунд. Это опасно, так как жидкость продолжает закачиваться и давление растет, вслед­ствие чего могут быть разрушены пробка, упорное кольцо и ко­лонна. Поэтому на некотором расстоянии от упорного кольца уста­навливают сигнальное кольцо. Его укрепляют в колонне при по­мощи тарированных шпилек. Как только верхняя пробка сядет на сигнальное кольцо, давление в колонне, в которую продолжа­ется нагнетание жидкости, резко возрастает. Этот скачок давле­ния фиксируется на поверхности, и своевременно будет прекра­щена закачка продавочной жидкости.

Шпильки тарируют так, чтобы они срезались при повышении давления над верхней пробкой на 3—4 МПа. После срезания шпилек верхняя пробка вместе с сигнальным кольцом продолжает движение до посадки на нижнюю пробку. Пробки и сигнальное кольцо изготовляют из легко разбу­риваемого материала. Нижняя пробка служит для предотвращения переме­шивания тампонажного раствора с идущей впереди жидкостью при движении по обсадной колонне и для сдирания пленки бурового раствора с внутренней поверхности труб. Верх­няя пробка предотвращает перемеши­вание цементного раствора с прода­вочной жидкостью. Часто при цемен­тировании скважин нижнюю пробку не применяют, что является ошибкой и во многих случаях ведет к ухудше­нию качества цементирования.

При двухступенчатом цементиро­вании (с разрывом во времени) ин­тервал цементирования делят на две части, а в обсадной колонне у гра­ницы раздела устанавливают специ­альную цементировочную муфту (рис. VIII.21). Снаружи колонны над муфтой и под ней размещают центри­рующие фонари. Сначала цементи­руют нижнюю часть колонны. Для этого в колонну закачивают первую порцию цементного раствора в объ­еме, необходимом для заполнения кольцевого пространства от башмака колонны до цементировочной муфты (рис. VIII.22, а), а затем продавочную жидкость. Для цементирования первой сту­пени объем продавочной жидкости должен быть равен внутрен­нему объему колонны.

Закачав продавочную жидкость, сбрасывают в колонну шар 12 (рис. VIII.22, б). Под действием силы тяжести шар опускается по колонне и садится на нижнюю втулку цементировочной муфты. Тогда вновь начинают закачивать продавочиую жидкость в ко­лонну. Давление в ней над пробкой вырастает, втулка 7 смеща­ется вниз до упора 10, а продавочная жидкость через открывшиеся отверстия 8 выходит за колонну. Через отверстия скважину про­мывают  (рис. в), пока не затвердеет цементный раствор.

 Рис Муфта для сту­пенчатого   цементирования:

1— корпус;        2 — уллотнительные кольца; 3 — верхняя втулка; 4 — срезные штифты; 5— запорная втулка; 6 — отверстия для цемент­ного раствора; 7-— нижняя втулка: 8 — ограничитель для нижней втулки

                                                      

Рис Схема двухступенчатого цементирования:

а — закачка цементного раствора для нижней ступени; б — перед окончанием цементи­рования нижней ступени; е —промывка скважины после цементирования нижней ступени; г — продавка цементирования верхней ступени; д — окончание цементирования верхней сту­пени; 1 — цементировочная головка; 2 — обсадная колонна; 3 — цементный раствор для нижней ступени; 4 — буровой раствор; 5 — верхняя втулка муфты; 6, 9 — срезные штифты; 7 —нижняя втулка; 8 — отверстия в муфте; 10 — ограничитель перемещения нижней втулки; 11 — продавочная жидкость для нижней ступени; 12 — шар; 13,— верхняя разделительная пробка; 14 — цементный раствор для второй ступени; 15 — продавочная жидкость для второй  ступени